JP4690882B2 - 折り装置、用紙処理装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は搬入された記録紙、転写紙、OHPシートなどのシート状記録媒体(以下、単に「シート」と称する)又はシート束に対して折り処理を施した後に排紙トレイへ排出する折り装置、この折り装置を備えたシート処理装置、及びこのシート処理装置を一体又は別体に備えた画像形成装置に関する。
この種の技術として例えば特許文献1に記載された発明が公知である。この文献には、搬入されたシート又はシート束に対して折りプレートと折りローラ対とにより折り処理を行うと共に、折りローラ対を正逆転させて折り目を強化する折り装置において、シート又はシート束の折り目部分を折りローラ対のニップに保持した状態往復移動させ、継続的に加圧力を付与することが記載されている。また、第2の実施形態として折り増しのための加圧機構も開示されている。
このような技術は特許文献2あるいは3にも記載されている。
特開2003−267626号公報 特開2002−145516号公報 特開2004−075271号公報
従来の折り装置では、中折り時のシート(シート束)束の膨らみを解消させるために折りプレートにて折り癖を付けた後に折りローラにて折りを施し、さらには、折りローラ対のニップ部を複数回往復通過させることによってシート束の膨らみを解消させている(引用文献1)。
しかし、腰の強い紙種等によるシート束では折りローラ対を通過した後に再度膨らみが発生することがあり、膨らみが発生すると、シート束が排紙ローラのニップ部に進入できない、あるいはスリップしてジャムが発生することがあった。
本発明は、このような従来技術における実情に鑑みてなされたもので、その目的は、折り処理を行った後にシート束に膨らみが発生することがなく、確実に排紙ローラ部から排紙させることができるようにすることにある。
前記目的を達成するため、第1の手段は、搬入されたシート状記録媒体又はシート状記録媒体の束に対して折りプレートと折りローラ対とにより折り処理及び/又は増し折りを施した後に排紙ローラから後段に搬送する折り装置において、折り処理されたシート状記録媒体又はシート状記録媒体の束を前記排紙ローラまで搬送させる間に、前記シート状記録媒体の枚数に応じて前記折りローラ対に別途加圧力を付与する手段と、前記折りプレート、前記折りローラ対、及び前記加圧力を付与する手段の動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、増し折りを行う場合、増し折り動作後、前記折りローラ対の加圧保持状態を一度解除し、前記シート状記録媒体の枚数をチェックし、予め設定された枚数以上の場合には、前記シート状記録媒体の束の先端が前記排紙ローラ対のニップ部から設定された距離分通過するまで前記折りローラ対を回転させて所定の加圧力を付与した状態で前記シート状記録媒体の束を前記排紙ローラへ導き、その後、前記折りローラ対の回転を停止させ、前記加圧力を付与する手段による加圧状態を解除して排紙させることを特徴とする。
第2の手段は、第1の手段に係る折り装置をシート処理装置が備えていることを特徴とする。
第3の手段は、第1の手段に係る折り装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
第4の手段は、第2の手段に係るシート処理装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
なお、後述の実施形態では、シート状記録媒体(シート)は符号P、シート状記録媒体の束(シート束)はp2に、折り装置は中折りユニット9に、別途加圧力を付与する手段は加圧アーム933a,933b及び第2の加圧バネ935に、制御手段は制御回路350に、シート処理装置は符号FR(2)に、画像形成装置は符号PRにそれぞれ対応する。
本発明によれば、折り処理されたシート状記録媒体又はシート状記録媒体の束を前記排紙ローラまで搬送させる間に、前記シート状記録媒体の枚数に応じて折りローラ対に別途加圧力を付与するので、折り処理を行った後にシート束に膨らみが発生することがなく、確実に排紙ローラ部から排紙させることができる。これにより排紙ローラ部でジャムが発生することもなくなる。
以下、図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は画像形成装置PRの後段に第1ないし第3のシート後処理装置(以下、シート処理装置と称す)FR1,FR2,FR3が接続された画像形成システムのシステム構成を示す図である。このシステムでは、画像形成装置PRで画像形成されたシートを第1ないし第3のシート処理装置FR1,FR2,FR3でシート処理して排紙する。このうち第2のシート処理装置FR2を代表的なシート処理装置FRとして説明する。
このシート処理装置FRは前段の第1のシート処理装置FR1からシート処理されたシートPを受け取って、そのシートPに中折り・中綴じ処理を施す装置である。このシート処理装置FRは最終工程の装置ではなく、必ず後段に第3のシート処理装置FR3が接続される。なお、第1のシート処理装置FR1が省略される場合もある。
このシート処理装置FRは、前段から後段にシートPを搬送するシート搬送装置1、ステイプル搬送路6、プレスタック搬送路7、ステイプルトレイ8及び中折りユニット9を備えている。このシステムでは、まず、画像形成装置PRあるいはシート処理装置FR1から搬送されてきたシートPは入口部1を通ってステイプル搬送部6へ送られ、ステイプルトレイ8へ蓄積される。ここで所定枚数分のシートを蓄積後、中綴じステープラユニット82によって中綴じ処理が行われ、中折りユニット9へ搬送され、中折りユニット9で中折り処理が施され、排紙トレイ94へ排出される。シート搬送装置1は前段のシート処理装置FR1と本実施形態に係るシート処理装置FRと後段のシート処理装置FR3を連結した状態でシートを搬送するもので、本実施形態に係るシート処理装置FRでシート処理を行わない場合には、そのままバイパスして後段のシート処理装置FR3にシートPを搬送する。また、整合と中綴じを行ったシート束p2に中折りを施さない場合には、ステイプルトレイ8で中綴じされたシート束p2を後段にシート処理装置FR3に搬送する。
中折りユニット9は、中折り折り処理トレイ90、折り部93、可動後端フェンス95からなり、中折りユニット9の後段に排紙ローラ92及び排紙(下)トレイ94が設けられている。折り部93はさらに折りプレート936と、一対の折りローラ932a,932bと、折りローラを加圧し、その加圧力をシート束Pに付与する加圧機構とからなっている。
折りプレート74は図示しない前側板及び後側板に立てられた各2本の軸に長孔部を遊嵌することにより支持され、さらに、折りプレート74から立設された軸部がリンクアームの長孔部に遊嵌され、リンクアームが支点を中心に揺動することにより、折りプレート936は図2ないし図9に示すように左右に往復移動する。これらの機構は前述の特許文献1に記載されている通りである。
図2に折りローラ対932(折りローラ932a,932b)によって中折りするための加圧機構の要部を示す。なお、図において折りプレート935より上の構成には添え字aを、下の構成には添え字bを付して上下を区別するが、これらは前記折りプレート936設置位置に関して対称に配置されている。この機構は、折りローラ932a,932b、この折りローラ932a,932bをそれぞれ一端に備え、揺動支点937a’,937b’によって揺動自在に支持される揺動板937a,937b、これらの揺動板937a,937b’の他端側にそれぞれ設けられ、前記折りローラ932a,932bを互いに近接する方向に加圧する第1の加圧バネ931a,931b、前記揺動支点937a’,937b’に一端が揺動自在に支持され、他端部間に第2の加圧バネ935が張設された加圧アーム933a,933b、及び図示しない加圧解除機構から構成されている。前記加圧アーム933a,933bは中間部で前記折りローラ932a,923bの図示しない駆動軸に当接し、当該折りローラ932a,932bを所定の条件のときに互いに近接する方向に加圧する。
前記揺動板937a,937bは、中折り処理トレイ90の各部を支持する図示しない前側と後側のフレーム(前側板及び後側板)にそれぞれ設けられた揺動支点937a’,937b’に揺動自在に軸支され、この揺動支点937a’,937b’には、前記スイングアーム932a,932bの一端が軸受を介して揺動可能に支持されており、揺動板937a,937bの折りローラ932a,932bのシート搬送方向上流側端部においてシート束を搬送するのに必要な搬送力相当の第の加圧バネ931a,931bにより加圧されている。なお、図示されてはいないが、揺動板937a,937b、揺動支点937a’,937b’、加圧アーム933a,933b、第1及び第2の加圧バネ935,931a,931bは前記前側及び後側のフレームの内側にそれぞれ対となって設けられ、前記折りローラ対932a,932bの回転軸はシート搬送方向と直交する方向に配置されている。
揺動板937a,937bは、前述のように前側及び後ろ側の図示しないフレームに設けられた揺動支点937a’,937b’にそれぞれ揺動自在に支持され、シート搬送方向上流側で前記第1の加圧バネ931a,931bにより自由端側がそれぞれ近接するように弾性付勢され、前記自由端側、ここでは、シート搬送方向下流側の端部に前記折りローラ932a,932bがそれぞれ軸受938a,938bを介して支持されている。
加圧アーム933a,933bはシート搬送方向上流側の端部が前記揺動板937a,937bが支持されている前記揺動支点937a’,937b’に同じく揺動可能に支持され、シート搬送方向下流側の端部には、前記第2の加圧バネ935が張架され、前記加圧アーム933a,933bの自由端を互いに近接する方向に弾性付勢している。加圧アーム933a,933bは折りローラ932a,932bのさらに上側と下側にそれぞれ位置し、折りローラ932a,932bの軸受938a,938bをそれぞれ所定条件になると加圧アーム933a,933bの内側(互いに対向する側)で押し、加圧アーム933a,933bから前記第2の加圧バネ935による弾性付勢力を受けるようになっている。折りローラ932a,932bは軸受938a,938bが加圧アーム933a,933bに当接しないときには、前記第1の加圧バネ931a,931bによる弾性付勢力を受けている。第2の加圧バネ935の弾性付勢力は、第1の加圧バネ931a,931bの弾性付勢力よりも大きく設定され、シート束p2が折りローラ932a,932bのニップに進入したときには、第1の加圧バネ931a,931bの弱い弾性付勢力が作用し、折りローラ932a,932bの軸受938a,938bが加圧アーム933a,933bから加圧力を受けると、第2の加圧バネ935の強い弾性付勢力がさらに加わるように構成されている。なお、第1の加圧バネ931a,931bは最小限シート束p2を搬送する搬送力を付与するだけの加圧力が必要であり、前記加圧アーム933a,933bは確実に折ることができるだけの加圧力が必要である。
折りローラ932a,932bはシート束p2を折る機能だけでなく、搬送機能も備えているので、折りローラ932a,932bを駆動する図示しない駆動モータと動力伝達機構がさらに設けられている。動力伝達機構は、駆動モータ側のギアに噛合して駆動力を得るギアを有する減速ギア列からなり、最終段のギアが折りローラ932a,932bと同軸のギアにそれぞれ噛合し、同速で回転し、シートPを搬送する。
折りを施すときには、常時加圧されている第1の加圧バネ931a,931bと加圧アーム933a,933bによって折りローラ軸の軸受938a,938bをそれぞれ加圧する折り用加圧バネ935とによって折りローラ932a,932bが同時に加圧され、所定の加圧力で折り目を付ける。折りプレート936が折り搬送路939及び中折り処理トレイ90から退避する側の所定距離を移動する範囲では、図示しない圧解除リンクにより折りアームが開かれ折り用加圧バネ935による加圧が解除される。
圧解除リンクは、前述の前側と後側のフレームの内側にそれぞれ設けられ、前記折りプレート936と連動して所定の移動軌跡線に沿って往復動し、加圧アーム933a,933bの位置を規制することにより、折りプレート932a,932bに加わる圧力を解除する機能を有する。すなわち、折りローラ932a,932bのシート搬送方向下流側に設けられた図示しない移動軸と前記加圧アーム933a,933bの間をそれぞれ連結部材によって連結し、圧解除リンクの位置と加圧アーム933a、933bの位置を関連づけ、シート束p2に加わる圧力の付加及び解除タイミングを圧解除リンクの位置で設定している。また、前記移動軸の移動範囲は移動軌跡線に沿って設けられた移動軸スライドガイド孔の前記移動軌跡線方向の寸法によって規定される。この移動範囲は折りローラ対932a,932bのニップ間の最大ギャップを規制する。なお、シート束p2が2つ折りされて搬送される搬送路939は移動軌跡線が前記ニップ間のギャップの中央になるように配置されている。なお、移動範囲の規制は、前記移動軸スライドガイド孔に代えて前記連結部材の前記加圧アーム933a,933bへの結合部をそれぞれ1つの部材で連結し、前記結合部を長孔に設定してこの長孔の長径の寸法で移動範囲を規制するように構成することもできる。なお、この圧解除リンクは例えば前述の特許文献1に記載されている。
制御装置制御装置350は、図10に示すように、CPU360、I/Oインターフェース370等を有するマイクロコンピュータからなり、画像形成装置PR本体のコントロールパネルの各スイッチ等、及び入口センサ11、プレスタックセンサ、ステイプル排紙センサ61、紙有無センサ81、束到達センサ91、可動後端フェンスホームポジションセンサ、折り部通過センサ92、下排紙センサ93等の各センサからの信号がI/Oインターフェース370を介してCPU360へ入力される。
CPU360は、入力された信号に基づいて、叩きコロを駆動する図示しない叩きコロモータ、叩きSOL等の各ソレノイド、各搬送ローラを駆動する搬送モータ、各排紙ローラを駆動する排紙モータ、放出ベルトを駆動する放出モータ、ジョガーフェンスを移動させるジョガーモータ、分岐ガイド板及び可動ガイドを回動させる束分岐駆動モータ、その束を搬送する搬送ローラを駆動する図示しない束搬送モータ、可動後端フェンス95を移動させる図示しない後端フェンス移動モータ、折りプレート936を移動させる折りプレート駆動モータ、折りローラ932a,932bを駆動する図示しない折りローラ駆動モータ等の駆動を制御する。ステイプル排紙ローラを駆動する図示しないステイプル搬送モータのパルス信号はCPU360に入力されてカウントされ、このカウントに応じて叩きSOL170及びジョガーモータ158が制御される。
また、パンチユニット100もクラッチやモータを制御することによりCPU360の指示によって孔明けを実行する。なお、シート後処理装置FRの制御は前記CPU360が図示しないROMに書き込まれたプログラムを、図示しないRAMをワークエリアとして使用しながら実行することにより行われる。また、本実施形態における各種制御は全て前記CPU360を含む制御回路350によって実行される。
大略前述のように構成されたシート処理装置FRでは、シートP又はシート束p2の増し折り時は、図2に示すように折りプレート93によって中折り処理トレイ90に搬送されてきたシート束p2の折り位置を折り搬送路939に案内し、さらに折りローラ対932a,932bのニップに押し込む。折りローラ対932a,932bは押し込まれてきたシート束p2に対してさらに加圧アーム933a,933bから第2の加圧バネ935の加圧力を付与し、折り目を強化する。そして、図3ないし図5に示される位置に折りプレート936が位置し、かつ折りローラ対932a,932bが回転することにより、所定の加圧が掛かった状態で増し折り動作を行う。
増し折り動作の完了時は図6に示すように折りローラ対932a,932bの回転を停止することによりシートP又はシート束p2に掛かる所定の加圧保持状態を一度解除する。その後、折り処理を施したシート束p2の枚数をチェックし、予め設定された枚数以上の場合には、図7に示すようにシート束先端が排紙ローラ対934のニップ部から設定された距離分通過するまで折りプレート936の位置を保持した状態で、かつ折りローラ対932a,932bを回転させることにより所定の加圧を掛けた状態で排紙ローラ934へ導く。
その後、図8に示すように折りローラ対932a,932bの回転を停止させ、かつ折りプレート936を折り搬送路939及び中折り処理トレイ(垂直搬送路)90から完全に退避させることにより圧解除リンクによって連結されている折り加圧アーム933a,933bを開き、シート束p2に掛かる加圧状態を解除して減圧する。以後は、図9に示すように排紙ローラ対934の搬送力でシート束p2を排出する。
このときの制御手順を図11のフローチャートに示す。
図11において、折り増し処理が終了すると(ステップS100)、折りローラ対932a,932bの回転動作を停止し、折りローラ対932a,932bによる加圧保持状態を解除し(ステップS101−図6)、折り枚数を確認する(ステップS102)。折り枚数は画像形成装置PRから送られてくるシート枚数をセンサ11の検知出力からカウントすることによりチェックすることができる。ステップS102のチェックで、折り枚数が所定枚数以上であると加圧が必要であるとして、折りローラ932a,932bの回転動作を開始し(ステップS103)、シート束先端が排紙ローラ934のニップを所定距離分通過すると(ステップS104−図7)、折りローラ対932a,932bの回転動作を停止し(ステップS105)、折りプレート936をホームポジション位置に退避させ、加圧状態を解除する(ステップS106−図8)。
一方、ステップS102で折り枚数が所定枚数未満であれば、折りローラ932a,932bの回転動作を開始させ(ステップS107)、折りプレート936をホームポジション位置へ退避させて、加圧状態を解除する(ステップS108)。その後、折りプレート936のホームポジション位置への移動が完了すると(ステップS109)、折りローラ932a,932bの回転動作を停止する。その後、いずれの場合でも排紙ローラ934を駆動してシート束p2が排紙される。
この制御手順では、搬送されたシート束p2のシート枚数をカウントし、ステップS102のように折り処理及び増し折り処理の終了後にシート束p2の枚数をチェックして、例えば、所定枚数以下のシート束の場合は、折りローラ対932a,932bの加圧制御を実行させず、排紙ローラ対934のニップ部へ進入させる。この場合の所定枚数は、折り処理時に加圧アーム933a,933bによって加圧しなくとも第1の加圧バネ931a、931bの加圧力により充分な折り状態が確保できるか否かで決定され、シートPの厚さや腰の強さによっても変わる値であり、設計時にこれらを勘案して適宜設定される。
また、折りローラ対932a、932bに対して加圧(押圧)力を付加する時間又は距離も前記シートPの枚数、厚さ、及び腰の強さ等によって自動的に変更し、予め固定した値を複数備え、前記枚数、厚さ、腰の強さ等に応じてユーザが前記値を選択して変更するように構成することもできる。
以上のように本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
1)排紙ローラ934のニップへシート束p2が進入する際にシート束p2が膨らまないので、折りローラ対932a,932bから排紙ローラ934への搬送の際、排紙ローラニップへスムーズに進入させることができる。
2)排紙ローラニップへスムーズに中折りしたシート束p2を進入させることができるので、排紙ローラ934部でジャムを発生させることなく排紙トレイ94へ排出させることができる。
3)シート束p2の枚数に応じて折りローラ対932a,932bへの加圧制御を切り分けるため、加圧の必要のないシート束p2に対して加圧し、皺等を発生させる虞はない。
4)シート束p2の枚数に応じて折りローラ対932a,932bへの加圧時間及び/又は距離を変更することができるので、必要以上の加圧によりシート束p2に皺や折り目の膨らみ等の副作用を発生させる虞はない。
5)排紙されるシート束に対して加圧の必要性があるシート束p2に対してのみ圧力をかけるので、排紙ローラ934への進入時の信頼性及び排出されたシート束の品質を確保することができる。
等の効果を奏する。
本発明の実施形態に係る折り処理を施す手段を備えたシート処理装置と、このシート処理装置と画像形成装置を含むが像形成システムのシステム全体の構成を示す図である。 図1における折り処理を施す中折りユニット部の構成を示す図である。 図2おいて折り処理を行う場合の動作を示す図である。 図2において増し折りを行う場合の動作を示す図(その1)である。 図4の後工程で増し折りを行う場合の動作を示す図(その2)である。 図5の後工程で増し折り動作完了(加圧解除)時の動作を示す図である。 図6に後工程で再加圧制御中時の動作を示す図である。 図7の後工程で加圧解除制御時の動作を示す図である。 図8の後工程で加圧解除及び排出を行う場合の動作を示す図である。 本実施形態における制御構成を示すブロック図である。 本実施形態における増し折り動作の制御手順を示すフローチャートである。
符号の説明
1 シート搬送装置
6 ステイプル搬送路
7 プレスタック搬送路
8 ステイプルトレイ
9 中折りユニット
11 入口センサ
90 中折りトレイ
931a,931b 第1の加圧バネ
932a,932b 折りローラ
933a,933b 加圧レバー
934 排紙ローラ
935 第2の加圧バネ
936 折りプレート
937a,937b 揺動板
937a’,937b’ 揺動支点
938a,938b 軸受
939 折り搬送路
FR、FR1,FR2,FR3 シート処理装置
PR 画像形成装置
P シート
p2 シート束

Claims (4)

  1. 搬入されたシート状記録媒体又はシート状記録媒体の束に対して折りプレートと折りローラ対とにより折り処理及び/又は増し折りを施した後に排紙ローラから後段に搬送する折り装置において、
    折り処理されたシート状記録媒体又はシート状記録媒体の束を前記排紙ローラまで搬送させる間に、前記シート状記録媒体の枚数に応じて前記折りローラ対に別途加圧力を付与する手段と、
    前記折りプレート、前記折りローラ対、及び前記加圧力を付与する手段の動作を制御する制御手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、増し折りを行う場合、
    増し折り動作後、前記折りローラ対の加圧保持状態を一度解除し、
    前記シート状記録媒体の枚数をチェックし、予め設定された枚数以上の場合には、前記シート状記録媒体の束の先端が前記排紙ローラ対のニップ部から設定された距離分通過するまで前記折りローラ対を回転させて所定の加圧力を付与した状態で前記シート状記録媒体の束を前記排紙ローラへ導き、
    その後、前記折りローラ対の回転を停止させ、前記加圧力を付与する手段による加圧状態を解除して排紙させること
    を特徴とする折り装置。
  2. 請求項1記載の折り装置を備えていることを特徴とするシート処理装置。
  3. 請求項1記載の折り装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項2記載のシート処理装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
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